东汽60MW非调抽汽背压式汽轮机

Z765.08/03

CB60-B60-8.83/8.83/(1.8)/0.981型(1.8)/0.981型

60M60MW非调抽汽背压式汽轮机 非调抽汽背压式汽轮机

DEH+ETS系统说明书DEH+ETS系统说明书

南京汽轮电机(集团)有限责任公司

代号Z765.08.03代替

共 35 页 第 1 页 南京汽轮电机(集团)有限责任公司 CB60-8.83/(1.8)/0.981 60MW汽轮机DEH+ETS系统说明书

编 制 王磊明 2008.5

校 对 李建华 2008.5

审 核 张 静 2008.5

会 签

标准审查 郝思军 2008.5

审 定 马艳增 2008.5

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目 录

一、DEH概述.................................................................... 4 DEH概述

二、 DEH操作画面说明........................................................... 7 DEH操作画面说明

三、启动升速 ................................................................... 7

四、升负荷 .................................................................... 10

五、高负荷限制 ................................................................ 12

六、机前压力低保护 ............................................................ 12

七、机前压力控制 .............................................................. 13

八、快卸负荷保护 .............................................................. 13

九、排汽压力高限制 ............................................................ 13

十、阀门严密性试验 ............................................................ 13

十一、............................................................ 14 十一、阀门活动试验

十二、................................................................ 16 十二、超速试验

十三、....................................................... 16 十三、AST电磁阀动作试验AST电磁阀动作试验

十四、.................................................... 17 十四、EH油泵低油压联动试验EH油泵低油压联动试验

十五、................................................................ 17 十五、紧急手动

十六、............................................................. 18 十六、OPC超速限制OPC超速限制

十七、十七、打闸 .................................................................... 18

十八、.......................................................... 18 十八、油源站电气控制

十九、............................................................ 19 十九、运行注意事项

二十、................................................................. 22 二十、ETS概述ETS概述

二十一、....................................................... 22 二十一、ETS跳闸保护功能ETS跳闸保护功能

二十二、.............................................. 23 二十二、系统网络、系统网络、软件、软件、硬件说明

一、DEH概述

该机组DEH系统采用高压抗燃油（三芳基磷酸脂油，具有很好的阻燃性和润滑特性）汽轮机数字电液调节系统 (Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)，完成机组运行的控制要求。

具体而言，本系统主要包括以下功能：

(1) 转速控制：实现转速的大范围控制功能，从机组启动到3000r/min定速，到112%机械超速试验，在并网之前系统处于转速PI回路控制，其目标转速、升速率、暖机时间、暖机转速等参数可由系统自动设定或运行人员手动修改。机组并网前为防止实际转速在给定转速附近小幅波动造成控制的不稳定，本系统设计当给定与实际转速小于±1.5 r/min，对实际转速信号进行惯性滤波处理（时间为0.8S），以提高控制系统的稳定性。

(2) 功率控制：机组并网后可实现功率PI回路控制，其目标功率及变负荷率可由运行人员手动设定。为了提高功率控制的灵活性、快速性和稳定性，功率回路设计为单级/串级可切换的调节方式。单级调节回路是以电功率反馈（三取中处理方式）作为调节反馈。在串级回路中，电功率信号（发电机输出功率）作为主调节器反馈，调节级压力（汽轮机输出功率，采用三取中处理方式）作为副调节器的反馈。机组投入功率单回路控制后，若出现发电机甩负荷而尚未解列的情况，则机组转速反馈的变化将滞后于发电机功率反馈的变化，造成系统出现“反调”现象，本系统针对这一情况将发电机功率反馈信号增加了一阶惯性环节，惯性时间常数为3秒。

(3) 主汽压控制：机组并网后可实现主汽压力PI回路控制以适应汽机跟随锅炉(汽机调压,锅炉调功)的运行方式，其目标压力及压力变化率可由运行人员手动设定。

(4) 高调阀位控制：机组并网后可实现高压调门阀位直接控制方式，操作员可通过高压阀位控制的增、快增，减、快减按钮直接改变高压阀位阀控指令。

(5) 背压控制：机组并网后可实现背压压控，其目标压力及压力变化率可由运行人员手动设定。

(6) 转差校正：当机组转速相对于给定转速变化超出校正死区(机组并网前系统自动设为2r/min，并网后运行人员可根据机组负荷、电网频率等实际情况在1～6 r/min范围内人为修改)，转差校正控制回路按机组转速不等率（机组并网前系统自动设为5%，并网后运行人员可根据机组负荷、电网频率及是否出现甩负荷合理设置转速不等率的大小，等实际情况在3～6%范围内人为修改）对系统高压总阀位给定进行转差校正。为保证转

差校正效果，转差校正回路的运算周期时间为其他回路运算周期时间的1/4。

(7) 协调控制：机组并网后，可按要求投入机炉协调控制（CCS控制），DEH系统相当于CCS机炉协调控制系统的执行级，此时高压调门退出功控、压控或阀控，由协调控制系统发来阀位指令直接控制高压调门开度。

(8) 阀门管理：为了提高机组的效率和降低热应力，系统设计了阀门管理功能使汽轮机四个高压调速汽门既能接受相同阀位指令进行全周进汽控制，也可以按一定升程特性及调门重叠度进行部分进汽控制。汽轮机冷态、温态启动只能采取单阀（全周进汽）控制，当机组负荷大于额定负荷的30%或热态、极热态启动，系统可通过切换采用顺序阀（部分进汽）控制。单阀与顺序阀的切换过程实际上是一个以保证汽轮机进汽流量基本不变为前提的单阀、顺序阀系数缓慢增大、减小，其作用比例也逐渐增大、减小的过程。

(9) 自动同期：机组冲转至定速后，当转速在3000±15r/min范围内，可根据自动同期装置发来的脉冲增、减指令改变目标转速，以将机组转速升至同期转速以便进行同期操作。

(10) 自动挂闸：启动低压调速油泵及EH油泵后，通过操作画面上的“挂闸”按钮，系统自动通过控制AST电磁阀、低压安全油系统挂闸电磁阀可实现远方自动挂闸及关闭主汽门。

(11) 摩擦检查：机组新安装或大修结束或事故打闸后启动时应进行摩擦检查试验，本系统设置了自动摩擦检查的功能。机组在已运行且目标转速、给定转速、实际转速均低于490r/min的情况下，运行人员按下转速控制框中的“摩擦检查”按钮，按钮灯亮，系统自动将目标转速设为500r/min，运行人员无法再修改目标转速（但升速率可以修

改）。机组转速保持在490-510 r/min之间，运行人员可在现场进行相应听音等检查，6分钟后系统自动发出打闸指令，系统自动退出摩擦检查，“摩擦检查”按钮灯熄灭。在投入摩擦检查期间，运行人员可以随时再次按下“摩擦检查”按钮或机组打闸，按钮灯熄灭系统自动退出摩擦检查，运行人员根据情况进行相应操作。

(12) 自动记录打闸惰走时间：为了便于在事故打闸情况下及摩擦检查的情况下记录惰走时间以便于事故分析、判断及处理，机组每次打闸后系统将自动累计惰走时间直至转速低于50r/min系统自动停止累计。机组每次挂闸后惰走时间自动清零。

(13) 高负荷限制：机组并网、功率信号正常，若机组功率高于运行人员设定的高负荷限制值，则限制动作，高压调门按一定动作速率逐渐关闭直至机组负荷低于限制值

0.2MW。在机组跳闸、系统处于CCS控制方式下，系统自动将高负荷限制值设为额定负荷的110%不可修改，机组挂闸同时系统非CCS控制方式，运行人员可在80-120%额定负荷范围内修改负荷高限值。

(14) 主汽压力低限制:本系统设计了主汽压力低限制,在锅炉跟随的运行方式中该限制一方面可在主汽压下降到极限值时限制汽机负荷,使压力不致下降太多,另一方面也可充分利用锅炉蓄能保证负荷稳定。在机组并网且主汽压力信号正常的情况下,当机组主汽压力值大于90%额定压力,同时比运行人员设定的低汽压限制值高出额定汽压的5%时,运行人员可投入机前压力低限制。机前压力低限制投入后，若机前压力低于低汽压限制值且机组功率大于20%额定功率时，限制动作，高压调门按一定动作速率逐渐关闭直至机前压力高出限制值。若需修改低汽压限制值应先退出该限制再修改低限值。运行人员可在30-80%额定汽压范围内设定低限值。

(15) 机前压力变化率限制：为了防止高压调门开启过快造成主汽压急剧下降或锅炉熄火时主蒸汽压力急剧下降影响机组安全稳定运行，本系统设计了机前压力变化率限制。在机组并网额定负荷大于25%，主汽压力信号正常的情况下，同时主汽压下降速度低于20%额定汽压/min，系统即可投入IPR保护。保护投入后当机前压力下降速度大于40%额定汽压/min，限制动作，高压调门30%/min的速率逐渐关闭直至机前压力上升速度大于5%额定汽压/min动作结束。

(16) 排汽压力高保护限制：当背压限制投入时，若负荷高于当前排汽压力所允许的负荷值，限制动作，逐渐关小调门使负荷降到允许的范围之内。

(17) 快卸负荷保护：当机组负荷大于5%额定负荷，功率信号正常，运行人员可点击“快卸投入”按钮，按钮灯亮后即投入快卸保护。系统接受DCS发来的快卸动作指令，按不同下降速率关小高压调门直到快卸信号消失，动作结束。

(18) 严密性试验：系统可自动分别对高压主汽门，高压调门进行严密性试验，并自动记录试验惰走时间。

(19) 阀门活动试验：汽轮机在运行中,阀杆上有可能积聚大量氧化物造成阀门活动不稳定或晃动,表现为阀门位移速度不均衡、有突变现象，因此运行人员应定期对各阀门进行活动试验。阀门活动试验通常应在负荷、汽压稳定的情况下进行。系统可自动分别对高压主汽门及各高压调门进行阀门活动试验。在试验过程中运行人员应仔细观察监视器上显示的阀位曲线、伺服阀阀芯位置反馈曲线是否正常。如曲线有小阶梯状或阀门移动速度超过正常速度的两倍，应仔细检查阀门及与该阀门相关的个设备。

(20) 运行参数及状态监视：包括DEH各相关控制参数、开关状态及汽缸温度等。

(21) OPC超速限制和超速保护：OPC超速限制的功能是当汽轮发电机组由10%以上解列甩负荷或在脱网的情况下动态超速103%时，直接通过OPC电磁阀瞬时关闭高压调节阀，防止汽轮发电机组超速。OPC超速限制和110%超速保护可在机组并网前分别进行试验。

(22) 紧急手动：伺服单元在通讯故障后或机组并网后按手操盘上“手动”按钮可转为紧急手动方式。操作员可通过同时按手操盘的增、减按钮分别控制高压油动机开度。

(23) 阀门维修试验及LVDT整定：机组挂闸后，可在电调试验画面进行各调门的动作试验及相应LVDT零位、幅位的整定工作。

(24) EH油源站控制及试验：运行人员可通过画面或就地控制EH油源站电气设备启、停及通过控制试验电磁阀进行EH油泵的低油压联动试验。

(25) 仿真试验：机组挂闸前，可投入仿真试验，由系统自动计算转速、阀位、功率、机前压力等过程参数，以实现系统调试及操作培训。

(26) 信号冗余：为提高信号及机组运行的可靠性，本系统的发电机并网、超速103%、超速110%均采用三选二的信号选择方式，转速、发电机功率、主汽压力及调节级压力均采取三取中的信号选择方式。

(27) 操作确认：为了防止运行人员误操作，本系统对于操作员画面上的一些重要按钮设置了操作确认。当运行人员需要进行一些重要操作时，在按下相应按钮后，画面上将自动弹出确认框，运行人员点击“确认”按钮即确认该项操作，如运行人员按下“取消”按钮则取消该项操作。

二、 DEH操作画面说明

(1)在线运行画面上，单击“流程列表”菜单，在右侧的窗口中点击“电调主控”按钮；

(2)DEH的操作画面包括电调主控、电调试验、电调仿真、EH系统、油源站、故障报警共6幅。操作员通过单击相应按钮，可方便地进行画面切换。

三、启动升速启动升速

3.1 机组启动前初始状态

机组启动前，DEH主控画面：各指示灯均灭，“已跳闸”，“所有阀全关”及“盘车运行”指示灯亮。

硬操盘：调门开度显示正常（高压调门全关）“打闸”按钮灯亮，其余按钮灯灭。

3.2 挂闸、运行

挂闸就是指高压安全油压建立的过程。启动低压调速油泵及EH高压油泵后，检查手动遮断装置应复位，在电调主控画面中点击“挂闸”按钮，当安全油压力开关三选二判断已建立，则“挂闸”指示灯亮，待主门开启后，即可进行冲转操作。

3.3 升速控制

在汽轮发电机组并网前，DEH为转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PI(Proportional-Integral Controller)调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。汽轮机冷态、温态启动只能采取单阀控制方式，当机组处于热态或极热态启动为了提高效率减小节流损失，运行人员可切换为顺序阀控制方式。

在目标转速设定后（一般设为3000 r/min），给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。转子一经冲动，“盘车运行”指示灯应灭，否则应现场检查确认并进行相关操作。当进入临界转速区时，自动将升速率改为400r/min/min快速冲过去；若进入临界区前的升速率已大于400r/min/min，则升速率保持原值不变。在升速过程中，当目标转速大于500 r/min，给定转速在480-499r/min之间，“摩擦检查”指示灯变亮，“停止暖机”按钮灯变红，汽机自动进行低速暖机。如果需要，运行人员可按手操盘打闸按钮，确认#1、2高压主汽阀，高压调速汽门全关，汽轮机减速，同时对汽轮机进行动静摩擦检查。（低速、中速、高速暖机时间根据热状态不同而不同，运行人员可在“电调试验”画面中的暖机时间设定框中设置,若无需在该转速下暖机,可按下该按钮,按钮灯灭，系统可继续控制升速）当目标转速大于1300r/min，给定转速在1280-1299r/min，汽机自动进行中速暖机。当目标转速大于2300r/min，给定转速在2280-2299r/min，汽机自动进行高速暖机。机组并网前为防止实际转速在给定转速附近小幅波动造成控制的不稳定，本系统设计当给定与实际转速小于±1.5r/min，对实际转速信号进行惯性滤波处理（时间为0.8S），以提高控制系统的稳定性。

本系统设置了自动摩擦检查的功能。机组在已运行且目标转速、给定转速、实际转速均低于490r/min的情况下，运行人员按下转速控制框中的“摩擦检查”按钮，按钮灯亮，系统自动将目标转速设为500r/min，运行人员无法再修改目标转速（但升速率可以修改）。机组转速保持在490-510 r/min之间，运行人员可在现场进行相应听音等检查，6分钟后系统自动发出打闸指令，系统自动退出摩擦检查，“摩擦检查”按钮灯熄灭。在投入摩擦检查期间，运行人员可以随时再次按下“摩擦检查”按钮或机组打闸，按钮灯熄灭系统自动退出摩擦检查，运行人员根据情况进行相应操作。